煤矿井下供水管网智能调控策略方法研究

煤矿井下供水管网系统是保证煤矿安全生产的关键环节,针对煤矿井下供水管网系统能耗高、管网漏损率高以及调控复杂度增加等问题,以陕西亭南煤矿井下实际供水系统工况展开智能调控策开研究。综合管网影响调控因素建立两级优化调度模型,通过一级优化调度确定每个水泵房的最佳供水压力与供水量,然后以泵组的运行费用为目标函数,建立二级优化模型寻求水泵的最佳运行方案。求解模型中针对传统遗传算法易陷入局部最优解的问题,采用了组合变异算子进行改进。实验结果表明,通过优化调度后,煤矿井下供水系统的能耗明显降低,节能效果显著,在保障供水系统的安全运行的前提下平均日节能8.8%。

液体节煤催化剂对混煤燃烧性能的研究与应用

通过无烟煤、烟煤与褐煤的混合使用,实现各类煤种的优势互补。本研究对300 MW循环流化床锅炉中的混合煤进行节煤催化剂添加试验,在锅炉工况稳定的条件下,机组运行负荷为240 MW,当混合燃煤中加入的节煤催化剂含量为千分之一时,发电标准煤耗降低了9.37 g/kWh,节煤率为2.90%,具有显著的节煤效果。同时,灰渣中,添加期的残碳含量比空白期的平均值降低了26.04%,飞灰中,添加期的残碳含量比空白期的平均值降低了18.20%,展现了显著的减排效果。表明节煤催化剂对各类煤种均具有节煤效果。

淮南煤田各类型地质体CCS源汇潜力评估及其匹配性

开展淮南煤田各类型地质体CCUS源汇潜力评估及其匹配性研究,对于CO_(2)–ECBM技术工程化推广意义深远。以淮南煤田各类型地质体(深部不可采煤层、残留煤体、采空区)为研究对象,首先,探讨了各类型地质体CO_(2)地质封存潜力评估方法;其次,分析了各类型地质体CO_(2)地质封存潜力;然后,基于成本最低目标函数及改进节约里程法,开展了CO_(2)地质封存源汇匹配研究,并优化了其管网设计;最后,基于3步走思路,提出了CCS源汇管网规划设计思路的系统建议。研究结果表明:燃煤电厂年平均CO_(2)排放量为0.588亿t,深部不可采煤层、残留煤体及采空区内CO_(2)地质封存总潜力分别为7.6200亿、0.0517亿、0.8246亿t,可分别封存CO_(2)12.97 a、0.088 a及1.40 a;10 a周期内,深部不可采煤层可封存CO_(2)5.876亿t,累计规划管道217.0960 km,需要资金373亿美元;1.45 a周期内,生产矿井及关闭矿井可封存CO_(2)0.852亿t,累计规划管道464.5161 km,需要资金73.6亿美元;基于改进节约里程法,CCS源汇匹配各地质封存汇点累计节约里程266.6127 km,累计节约成本11.21亿美元,分别占管道运输总里程、总成本的57.40%、79.95%;基于3步走思路,可分阶段、分区域实现淮南煤田各CO_(2)排放源及CO_(2)封存汇的全线贯通,可实现CO_(2)的全部运输及地质封存。

粉焦在粉煤气化装置中的应用

在全球能源危机的背景下,能源价格不断上涨,实现能源的综合利用,显得尤其重要。粉焦是煤炭产业生产过程中的一种附属产品,在煤炭转变的工业生产中合理利用粉焦,不仅有助于缓解能源供应压力,同时还可以更好的达到节约煤炭的目的,因此粉焦的合理利用有非常突出的价值和意义。陕煤集团榆林化学有限责任公司将粉煤热解过程中产生的粉焦通过粉焦称重螺旋输送机送到磨煤系统,经过研磨、干燥、筛选,最终送到气流床煤气化炉内完成气化反应,实现粉焦在粉煤气化装置的综合利用,不仅实现粉焦利用价值的提升,同时实现企业经济效益的改善,最终达到节约能源的目的。

北方煤矿矿井乏风余热回收换热器设计与试验

在煤矿乏风余热利用领域,换热器乏风风阻利用不充分,导致传热系数通常较低。针对以上问题,基于乏风压降不高于200 Pa的限制条件,进行了煤矿乏风余热利用换热器的设计。提出了基于换热管压降约束的圆管顺排设计方法,分析获得了竖-横向管心距比为5∶8的圆管顺排结构的换热器;二次开发了基于Excel VBA的多变量寻优、多方案比对的自动化方案决策工具,实现了陕煤榆林红柳林煤矿二号风井换热器等3个换热器近百个设计方案的选优,并在柠条塔煤矿南翼风井和红柳林煤矿二号风井完成了建造安装。红柳林煤矿二号风井安装的圆管顺排换热器的数据采集与分析表明,与合阳煤矿方管堆砌换热器传热系数17 W/(m^(2)·K)相比,其传热系数提升了近76%,达到30 W/(m^(2)·K);与红柳林煤矿原二号风井口锅炉年运行能耗7.65×10^(6) kWh相比,节约了近81%,仅为1.47×10^(6) kWh。圆管顺排换热器年实际热回收量为1.79×10^(6) kWh,柠条塔煤矿南翼风井换热器年实际热回收量为1.16×10^(6) kWh。将圆管顺排换热器在北方地区所有煤矿广泛推广后,预计每年可回收热能1.09×10^(10) kWh,减少8.64×10^(6) t二氧化碳、2.36×10^(6) t碳粉尘、2.6×10^(5) t二氧化硫、1.3×10^(5) t氮氧化物的排放。

锰硅合金矿热炉烟气绿色节能改造

本次改造计划是将原有的半封闭矿热炉改造成全封闭矿热炉,烟气经过干法除尘、降温、除焦后,储存在新建的煤气柜中,再由加压风机升压、精密过滤器过滤,输送至内燃发电机组燃烧发电。同时,新建尾气脱硝系统一套、脱硫系统一套,确保排放达标。经过改造,矿热炉烟气中的一氧化碳得到100%的利用,内燃发电机组稳定发电,为企业降低能耗17.2%左右,提高经济效益的同时减排二氧化碳。

基于变频节能技术的煤矿机电设备运行优化方法

煤矿机电设备种类繁多,不同设备的维护和保养方式不同,给设备的维护和保养工作带来很大的困难,导致煤矿机电设备运行成本较高。为此,设计一种基于变频节能技术的煤矿机电设备运行优化方法。利用变频节能技术对煤矿机电设备进行改进,实现节能优化。建立煤矿机电设备运行的目标函数,明确设备运行的最优状态,从而更有效地降低能耗。然而,设备运行会受到各种约束条件的限制,如设备性能、环境因素等,因此需对这些约束条件进行分析,以确保节能优化的可行性和有效性。在此基础上,建立一套运行能耗优化管理模式,通过实时监测和调整设备运行状态,实现煤矿机电设备的节能降耗,提高煤矿的生产效率。实验结果表明,应用变频节能技术优化后,所有设备的能耗均有所降低,各机械设备的节能率均高于30%,这意味着通过变频节能技术优化,成功地减少了机电设备的能耗,提高了能源利用效率。

节能型水泥生料助剂的研究与应用

生料粉磨在水泥生产环节中举足轻重,为提高生料粉磨效率,响应国家双碳政策,进行节能降耗,文章提出一种节能型水泥生料助剂。通过工厂生产实验,并对生料助剂节煤作用进行机理探讨,经济效益分析。结果表明此种生料助磨剂能够在生料煅烧中降低分解炉出口温度和二次风湿温,提高了熟料的质量,具有良好的生料粉磨提产效果和节煤效果。

现代煤化工气化能耗评价及节能潜力研究

随着全球对可持续发展和碳减排关注的日益增加,煤化工产业正积极寻求技术创新和发展路径的转变,以实现节能减排的目标。煤气化作为煤化工产业链中的关键环节,其气化效率直接影响煤化工产业的能源消耗和环境影响。以煤气化过程中的物料平衡为基础,通过研究碳、氢、氧元素平衡,热量平衡以及反应平衡常数,阐述了各元素在原料、中间产物、最终产物以及副产物之间的转移和分布,并且模拟计算了煤气化产物中一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_(2))、氢气(H_(2))等产率;以此作为能耗评价基础,对气化主要能效指标,包括有效气成分、冷煤气效率、气化效率等进行了评价,分析了煤气化过程中的节能节煤潜力。以水煤浆气化为案例,分析了水煤浆气化过程中物料和能量的流动,并研究了水煤浆气化效率提升的可能性。通过煤制天然气、煤直接液化、煤间接液化和煤制烯烃工艺节能技术路径研究发现,不同煤化工工艺路径只要进行节能降耗优化,均具有节能潜力,同时在煤化工生产企业如果有效进行污染物处理与再利用也能够进一步降低煤耗和能耗、提高资源利用效率。

复合型催化剂在循环流化床锅炉中的应用研究

复合型节煤催化剂在DG1025-17.4-Ⅱ18型循环流化床锅炉中进行应用研究,试验期间机组运行负荷为240 MW,纯凝工况运行,原煤中添加复合型催化剂的量达到0.1%时,空白期修正后标煤耗为323.51 g/kWh,添加期修正后标煤耗为314.14 g/kWh,发电标准煤耗降低了9.37 g/kWh,节煤率为2.90%,节煤效果显著。空白期和添加期比较,炉渣中可燃物含量的平均值下降26.04%,飞灰中可燃物含量的平均值下降了18.20%,说明添加复合型催化剂煤炭燃烧的更充分。排放的SO_(2)含量降低了11.22%,NO_(x)含量降低了16.76%,燃煤锅炉中添加复合型节煤催化剂既具有节煤效果,有具有显著减排效果。

基于煤流检测实现带式输送机节能运行控制

为解决当前带式输送机工频运行存在小煤流量时电能浪费的问题,在对输送带煤流检测基本原理分析的基础上,提出了以激光直射三角测距原理为基础的煤流检测系统,进而换算得出输送带的实时煤流量;其次,根据实时煤流量的预期带速和实时带速的偏差值基于模糊控制器实现对输送机的节能控制。

基于机器视觉的煤矿井下带式输送机节能调速控制系统设计

针对煤矿井下带式输送机的实际运行速度与胶带负载变化不匹配导致的能源浪费问题,设计了一种基于机器视觉的带式输送机节能调速控制系统。该系统可利用机器视觉技术实时检测带式输送机煤流量,并根据煤流量的大小控制变频器的输出频率,从而调整带式输送机运行速度。实验结果表明,带式输送机节能调速控制系统的煤流量检测结果可靠,带式输送机实际运行速度能够与煤流量相匹配,24 h电能消耗降低约31.25%,实现了煤流运输系统的自主感知和节能运行。

新型燃烧促进剂在水泥生产中的应用

下文分析了燃烧促进剂的原理,并对燃烧促进剂在水泥生产中的应用进行了总结分析。结果表明,添加燃烧促进剂后,对熟料出窑质量无负面影响,吨标煤可节约2.7 kg,节碳7.182 kg,直接经济效益为225万元/年,环保效益为72.5万元/年。为水泥行业节能降碳增添了一种新路径。

煤矿筒仓局部通风机节能降噪技术研究

近年来,随着技术的发展以及人们对绿色、低碳生产理念的追求,通过技术手段实现筒仓局部通风机的节能降噪成为研究热点。优化筒仓通风机的设计,减少能源浪费和环境污染,不仅可以提高煤矿的经济效益,还可以为矿工提供一个更为舒适和安全的工作环境。主要探讨了局部通风机的工作原理,同时针对其实际运行中存在的高能耗和噪声问题,探讨了变频技术、优化设计和采用节能材料等节能技术,以及采用吸声材料、采用隔音罩和动平衡技术等降噪技术,旨在为煤矿筒仓局部通风机节能降噪改造提供一定的思路。

火电厂烟气余热再利用系统改造效果分析

随着国民经济水平的不断提高,我国的火力发电事业也发生了翻天覆地的变化。在这一变化的过程当中,针对当前火电厂锅炉余热利用率低、能源价格上涨导致发电亏损、环境压力逐渐增大的现状,提出通过对锅炉烟气余热利用系统改造,从而达到节能减排增加企业效益的目的。本文结合鄂温克发电厂1号机组烟气余热利用系统改造过程,介绍了改造思路及具体改造实验过程,并对改造后效益进行详细分析,结果显示系统改造净降低供电煤耗节能量为6.33g/(kW·h),为企业的创收和节能减排提供了一种新的途径。

新形势下煤矿开采中采煤技术的应用

随着节能减排和环境保护工作的不断推进,煤矿企业需要响应国家号召采用新型采煤技术实施开采工作。针对矸石造成的污染,选择将矸石充填到采空区中,同时分析了井下矸石分选和充填的原理,探讨了矸石充填过程中存在的顶板管理问题,以期为煤矿绿色开采提供一定的参考。

煤炭热值对机组运行和电煤消费影响及其应对措施

煤质是影响电厂运行过程中节能环保水平以及电煤消费量的关键因素,从煤炭的发热量、灰分、水分、含硫含氮量等参数的变化分析了煤质对机组运行及电煤消费量的影响机理。结合江苏省主要燃煤发电企业近两年入炉煤热值、发电量及发电耗煤数据,定量分析了电煤热值变化对全省电煤消费量的影响,按照2022年全省煤电发电量测算,全省电煤年平均热值每提高418.4 kJ/kg,全年电煤消费总量减少约3.9×10^(6) t,减少CO_(2)排放约1.0×10^(7) t。因此,从强化源头管控、合理储配掺烧、实施更新改造、精细运行管理和优化存煤结构等方面,提出控制电煤热值的相关措施,降低机组发电煤耗,控制污染物排放,起到节能减排的作用。

节能设计理念在煤矿机械制造及自动化中的应用

主要研究了在煤矿机械制造及自动化领域中,如何应用节能设计理念提高能源利用效率。首先分析了煤矿机械制造中,如何通过拆分及优化机械设备结构和减小机械惯转动惯量实现节能;接着,探讨了在煤矿自动化中,如何利用变频调速技术和节能技术提高自动化运行效率。期望这些方法的应用能提高煤矿机械的性能,降低运行成本,推动煤炭行业的可持续发展。

燃煤电厂脱硫及除尘系统节能减排改造技术研究

燃煤电厂发电是中国主要的电力供应方式之一,已经成为大气污染的重要来源。为了减少煤炭燃烧排放的污染物,降低能源消耗,改善环境质量,燃煤电厂脱硫及除尘系统的节能减排改造迫在眉睫。在分析燃煤电厂脱硫技术和除尘技术的基础上,提出了燃煤电厂脱硫及除尘系统节能减排改造技术措施。

带式输送机节能优化控制方法研究

针对带式输送机能耗大的问题,设计了一种节能优化控制方法,该方法对煤流量进行监测,根据检测结果设计了基于PLC的变频调速控制器,实现带式输送机变频调速,并在地面设计了地面控制中心信息处理平台,实现数据的采集和处理。应用效果表明,节约的耗电量约为175 kW·h,节能效率约为31.25%,预估全年节约总电量约为787 500 kW·h,企业全年节省开支约为570 937.5元。